矿床水文地质学讲义
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第十章矿床水文地质学讲义(充水条件)
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（二）、以地表水为主要充水水源的矿床
这类矿床赋存在山区河谷和平原区河流、湖泊及海洋等 地表水附近或其下面。充水特征主要取决于地表水的补给方 式。根据地表水进入井巷的方式和强弱，可分为四种情况：
１、是地表水不补给者：矿体顶部有较厚的可靠隔水层， 矿体与地表水之间无水力联系；
２、是地表水微弱补给者：矿体顶部有弱隔水层，少量地 表水可通过它补给井巷；
受季节流量变化大的河流补给的矿床．其涌水强度亦呈季节性周期 变化。有常年性大水体补给时，可造成定水头补给稳定的大量涌水，并 难于疏干。有汇水面积大的地表水补给时，涌水量大且衰减过程长。
２、矿井涌水强度还与井巷到地表水体间的距离、岩性 与构造条件有关。
一般情况下，其间距愈小，则涌水强度放大。其间岩层的渗透性愈 强，涌水强度愈大。当其间分布有厚度大而完整的隔水层时，则涌水极 微或无影响。其间地层受构造破坏愈严重，并巷涌水强度亦愈大。
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1、矿床的开采单位
沿倾向的长度，由于井田的范围过大，所以开采时尚需 按矿体(层)的倾角和技术条件，将矿体划分为更小的单元有 顺序的进行开采。
对倾斜的矿体(层)，多沿倾斜按一定标高分成若干个平 行于走向的长条，称其为阶段。其上边界为阶段回风平巷， 所在水平面称回风水平；下边界则为阶段运输平巷，其水平 面称运输水平。
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单个矿井的突水（涌水），多系以某一种 水源为主，多种水源综合补给而成。实际工 作中，不仅要找出主要水源，还要分析
采前（天然）水源和采后（人工）水源，
以便于提出准确的防治水措施。
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三、充水通道
矿体及其周围虽有水存在，但只有通过某种通道。它们才 能进入井巷形成涌水或突水。涌水通道可分为两类：地层的孔 隙、断裂带等属于自然形成的通道；以及由于不合理勘探和开 采造成的人为涌水通道。 （一）、自然通道
矿床水文地质学讲义
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Ⅰ T1 S + P2 d P2l Ⅲ Ⅱ
壶天河
4 Plm + Plq
Plq
3
恩口矿区边界条件转化示意图 1－T1s+P2d 下叠大冶组；2－P2l上叠龙潭组隔水层；3－P1m+P1q4 下二叠茅口组与栖霞组岩溶含水层；4－P1q3 下二叠栖霞组李子塘 段隔水层；5－Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，疏干水平
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（4）区分潜水与承压水 据勘探资料，区分潜水与承压水是容易的。但与供水 不同的是，在疏干中常常出现由承压水转为承压—无压水或 无压水。在某些条件下，还可出现一侧保持承压状态，而另 一侧则由承压水转为无压水或承压—无压水状态，计算时应 区别对待。
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（ 5）倾斜巷道的处理 据阿勃拉莫夫证明，巷道的倾斜对涌水量影响不大。若 巷道倾斜度＞45时，可视为与竖井类似，用辐射井流公式计 算； 若巷道倾斜度＜45时，则可视为与水平巷道相似，用剖 面流的单宽流量公式计算。
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（三）、矿坑涌水量预测的步骤 矿坑涌水量预测是在查明矿床的充水因素及水文地质条件 的基础上进行的。它是一项贯穿矿区水文地质勘探全过程的工 作。一个正确预测方案的建立，是随着对矿床地质勘探程度的 深入和矿床水文地质条件认识的不断深化而逐渐完成的，一般 应遵循如下三个基本步骤： 1、 构造水文地质概念模型 2、 选择计算方法与相应的数学模型 3. 计算数学模型，评价预测结果
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对于复杂的大水矿床，建立一个可靠的概念模型，大致经 历以下三个阶段： 第一阶段：通过对以往资料的整理，提出水文地质模型的 “雏型”，作为下一步勘探设计的依据。尤其对大型抽（放） 水试验的设计具有特殊重要的意义； 第二阶段：根据进一步勘探提供的各种信息数据。特别是 大型抽(放)水资料，通过流场分析或数值模拟，完成对“雏型” 模型的调整，建立水文地质模型的“校正型”； 第三阶段：在“校正型”的基础上，按开采方案给出疏干 工程的内边界条件，根据勘探资料预测不同疏干条件下的外边 界条件，建立水文地质概化模型的“预测型”
Ⅰ T1 S + P2 d P2l Ⅲ Ⅱ
壶天河
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Plq
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恩口矿区边界条件转化示意图 1－T1s+P2d 下叠大冶组；2－P2l上叠龙潭组隔水层；3－P1m+P1q4 下二叠茅口组与栖霞组岩溶含水层；4－P1q3 下二叠栖霞组李子塘 段隔水层；5－Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，疏干水平
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（4）区分潜水与承压水 据勘探资料，区分潜水与承压水是容易的。但与供水 不同的是，在疏干中常常出现由承压水转为承压—无压水或 无压水。在某些条件下，还可出现一侧保持承压状态，而另 一侧则由承压水转为无压水或承压—无压水状态，计算时应 区别对待。
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（ 5）倾斜巷道的处理 据阿勃拉莫夫证明，巷道的倾斜对涌水量影响不大。若 巷道倾斜度＞45时，可视为与竖井类似，用辐射井流公式计 算； 若巷道倾斜度＜45时，则可视为与水平巷道相似，用剖 面流的单宽流量公式计算。
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（三）、矿坑涌水量预测的步骤 矿坑涌水量预测是在查明矿床的充水因素及水文地质条件 的基础上进行的。它是一项贯穿矿区水文地质勘探全过程的工 作。一个正确预测方案的建立，是随着对矿床地质勘探程度的 深入和矿床水文地质条件认识的不断深化而逐渐完成的，一般 应遵循如下三个基本步骤： 1、 构造水文地质概念模型 2、 选择计算方法与相应的数学模型 3. 计算数学模型，评价预测结果
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对于复杂的大水矿床，建立一个可靠的概念模型，大致经 历以下三个阶段： 第一阶段：通过对以往资料的整理，提出水文地质模型的 “雏型”，作为下一步勘探设计的依据。尤其对大型抽（放） 水试验的设计具有特殊重要的意义； 第二阶段：根据进一步勘探提供的各种信息数据。特别是 大型抽(放)水资料，通过流场分析或数值模拟，完成对“雏型” 模型的调整，建立水文地质模型的“校正型”； 第三阶段：在“校正型”的基础上，按开采方案给出疏干 工程的内边界条件，根据勘探资料预测不同疏干条件下的外边 界条件，建立水文地质概化模型的“预测型”
煤矿床水文地质、工、环勘查评价标准讲解
大致了解勘查区开发建设的工程地质条件
▲详查阶段
基本查明可采煤层顶底板工程地质特征，对可 能影响矿区开发建设的工程地质条件做出评价。
▲勘探阶段
详细研究先期开采地段主要可采煤层顶底板及 井巷围岩的工程地质特征并做出相应评价，评述开 采后工程地质条件的可能变化。
各勘查阶段水工环勘▲查预程查度阶段
不要求进行工程地质勘查工作
▲普查阶段
●水文地质 ●工程地质 ●环境地质
大致了解勘查区开发建设的工程地质条件
▲详查阶段
基本查明可采煤层顶底板工程地质特征，对可 能影响矿区开发建设的工程地质条件做出评价。
▲勘探阶段
详细研究先期开采地段主要可采煤层顶底板及
不同开拓方式，要求不同井巷围岩的工程地质特征并做出相应评价，评述开
▲井工开采
b）直接充水含水层单位涌水量q＜1.0L/（s·m），无难于疏
●勘查工程布置原则及工程干量的强富水岩层。
●主要勘查评价方法
第二型，水文地质条件中等，易于疏干的矿床：
a）直接充水含水层单位涌水量1.0L/（s·m）≤q≤10.0L/ （s·m），含水层富水性弱；
b）直接充水含水层单位涌水量10.0L/（s·m）＜q≤20.0L/ （s·m），但补给来源缺乏。
▲水文地质测绘
■普、详查阶段：1:50000～1:25000 ■勘探阶段：1:10000～1:5000
▲水文地质物探
▲钻孔简易水文地质观测
▲抽水试验
▲动态观测及水样采取
▲矿井涌水量预算
工作重点 ◎孔隙充水矿床； ◎裂隙充水矿床； ◎岩溶充水矿床，
●不同成因类型裂隙的性质、岩性、层位、位置、
标高、发育程度、充填情况、充填物性质、地下
地质专业知识讲座(第二部分 矿产勘查与水文地质)
整理课件
一、影响矿床形成的主要因素 1. 元素在地壳及上地幔中的分布量； 2. 元素本身的地球化学性质； 3. 成矿体系的物理化学条件。
整理课件
二、成矿作用及矿床成因类型
矿床的成矿作用主要有内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用 成矿作用将矿床分为：
（1）内生矿床－岩浆矿床、伟晶岩矿床、热液矿床 （2）外生矿床－风化矿床、沉积矿床 （3）变质矿床
整理课件
第二部分
矿产勘查与水文地质
第一章 矿产与矿床 第二章 矿产勘查 第三章 矿床水文地质
整理课件
第二章 矿产勘查
第一节 矿产勘查的目的和任务 第二节 矿产勘查的内容 第三节 矿产勘查类型与网度 第四节 矿产资源／储量分类
第一节 矿产勘查的目的和任务
矿产勘查最终的目的是为矿山建设设计提供矿产资源储
量和开采技术条件等必需的地质资料，以减少开发风险和获
得最大的经济效益。
固体矿产勘查工作分为预查、普查、详查、勘探4个阶段 1. 预查——“初步”了解矿区的地质情况，提出普查靶区。 2. 普查——“大致”查明矿区的地质情况，提出详查靶区。 3. 详查——“基本”查明矿区的地质情况，提出勘探靶区，
并为制定矿山总体规划、项目建 议书提供资料 4. 勘探——“详细”查明矿区的地质情况，为矿山建设设计
第四节 矿产资源/储量分类
在99年颁发实施的《固体矿产资源/储量分类》 （GB/T17766-1999）中，根据矿产资源／储量的经济意义、 可行性评价和地质可靠程度，将矿产资源分为三大类，即储 量、基础储量、资源量，并进一步划分为16种类型。
1.储量：储量是基础储量中的经济可采部分，又可分为 可采储量（111）、探明的预可采储量（121）及控制的预可 采储量（122）3个类型。
一、影响矿床形成的主要因素 1. 元素在地壳及上地幔中的分布量； 2. 元素本身的地球化学性质； 3. 成矿体系的物理化学条件。
整理课件
二、成矿作用及矿床成因类型
矿床的成矿作用主要有内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用 成矿作用将矿床分为：
（1）内生矿床－岩浆矿床、伟晶岩矿床、热液矿床 （2）外生矿床－风化矿床、沉积矿床 （3）变质矿床
整理课件
第二部分
矿产勘查与水文地质
第一章 矿产与矿床 第二章 矿产勘查 第三章 矿床水文地质
整理课件
第二章 矿产勘查
第一节 矿产勘查的目的和任务 第二节 矿产勘查的内容 第三节 矿产勘查类型与网度 第四节 矿产资源／储量分类
第一节 矿产勘查的目的和任务
矿产勘查最终的目的是为矿山建设设计提供矿产资源储
量和开采技术条件等必需的地质资料，以减少开发风险和获
得最大的经济效益。
固体矿产勘查工作分为预查、普查、详查、勘探4个阶段 1. 预查——“初步”了解矿区的地质情况，提出普查靶区。 2. 普查——“大致”查明矿区的地质情况，提出详查靶区。 3. 详查——“基本”查明矿区的地质情况，提出勘探靶区，
并为制定矿山总体规划、项目建 议书提供资料 4. 勘探——“详细”查明矿区的地质情况，为矿山建设设计
第四节 矿产资源/储量分类
在99年颁发实施的《固体矿产资源/储量分类》 （GB/T17766-1999）中，根据矿产资源／储量的经济意义、 可行性评价和地质可靠程度，将矿产资源分为三大类，即储 量、基础储量、资源量，并进一步划分为16种类型。
1.储量：储量是基础储量中的经济可采部分，又可分为 可采储量（111）、探明的预可采储量（121）及控制的预可 采储量（122）3个类型。
第一部分矿井水文地质基础知识资料精品PPT课件
有地表水和含水丰富的冲积层直接覆 盖于煤层之上，其间隔水层薄，分布不 稳定，与地表水之间有密切联系，涌水 量>10米3/分以上
1、2、3、同上； 4．在可能条件下处理地表水 体，以减少矿井涌水量
人为通道主要指废弃钻孔和开采破坏裂隙 (见表2-8)。
表2-8 人为通道类型
表2-8 人为通道类型
类型
模式图示
未封闭或 封闭质量 差的钻孔
回采后顶 板冒落和 底板鼓胀 裂隙
矿井排水 后因潜蚀、 掏空产生 的疏通裂 隙和地表 塌陷
岩征及对生产矿井的影响
1、起沟通矿层上、下含水层和地表水作用； 2、回采揭露时涌水、水量、水压取决于是 否贯通强含水层或地表水，以及钻孔孔径和 水压差； 3、对排水能力较小的矿井可能造成淹井事 故。
多属张性、张扭性断裂。断层两侧 常见脆性岩层组成。断裂带本身含 水，但储水量有限。井巷初次揭露 可能突水，以后逐渐疏干。
属张性、张扭性断裂较多，也可 以是压性断裂带两侧低序次张性羽 状透水裂隙带，当与一侧强含水层 对接，或沟通上部强含水层、地表 水体时，断层突水量大，水量稳定， 不易疏干。
二、人为通道
矿井充水水源分析
根据充水条件特征，可将矿井充水水源划分为：
矿井充水 水源分析
自然充水 水源分析
2020/10/6
人为充水 水源分析
自然充水水源分析
松散孔隙地下水 基岩裂隙地下水 碳酸盐岩岩溶地下水
承压水 潜水
上层滞水
顶板水 底板水 周边水
大气降水
2020/10/6
人为充水水源分析 人为充水水源
袭夺水是由于矿井开采,降落漏斗 不断拓展,人工流场强烈改造矿区 天然地下水流场,人工地下水流场 获得新的补给水源叫做袭夺水.
水文地质学矿床水文地质学讲义充水条件
能造成并巷涌水的含水层称矿床充水层。有些含水层，虽 接近矿井，但在天然和开采时其中水皆不能进入井巷，则不属 于矿床充水层。可是当采矿破坏了它的隔水条件时，亦可转化 为充水层。当地下水成为主要涌水水源时，有如下规律。
１、矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。 一般，裂隙水的充水强度小、孔隙水中等，岩溶水最大；井 巷位于富水地段者涌水量大，处于弱含水地段者小；矿体和围 岩含饱水流砂时，可造成流砂冲溃。
沉积矿床所产矿种大多产量丰富，尤其是生物化学和胶 体化学沉积矿床，多与碳酸盐岩共生，多具有利蓄水的构造， 受岩溶水的威胁．致使矿床水文地质条件极为复杂．国内、 外大水矿床多属此类。
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第9页
（6）变质矿床：系伴随岩石变质过程，由有用元素富集而 成的矿床，除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外，还产滑石、 石墨、石棉等非金属矿产，多数为水文地质条件简单的裂隙充 水矿床。
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第23页
一、基本概念
矿床充水：自然状态下矿床和围岩中赋存的水； 矿坑涌水：采矿时流人井巷的水； 矿井突水：超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。 充水强度、涌水强度和突水强度：充水、涌水和突水的 水量大小。 矿山井巷之所以有水涌入，是各种水源通过各种通道进入 井巷造成的，其涌入水量的大小主要受矿床赋存与开采的具体 条件控制。
因此，充水水源与通道是形成矿坑涌水的必备条件，加 上影响涌水强度诸因素，三者综合作用称矿床充水条件。
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第24页
13.12.2020
矿床充水分析示意图
第25页
二、充水水源
（一）、大气降水为主要充水水源的矿床
其充(涌)水特征与降水、地形、岩性和构造密切相关。 １、矿井涌水动态与当地降水动态相一致，具明显的 季节性和多年周期性的变化规律。
１、矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。 一般，裂隙水的充水强度小、孔隙水中等，岩溶水最大；井 巷位于富水地段者涌水量大，处于弱含水地段者小；矿体和围 岩含饱水流砂时，可造成流砂冲溃。
沉积矿床所产矿种大多产量丰富，尤其是生物化学和胶 体化学沉积矿床，多与碳酸盐岩共生，多具有利蓄水的构造， 受岩溶水的威胁．致使矿床水文地质条件极为复杂．国内、 外大水矿床多属此类。
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（6）变质矿床：系伴随岩石变质过程，由有用元素富集而 成的矿床，除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外，还产滑石、 石墨、石棉等非金属矿产，多数为水文地质条件简单的裂隙充 水矿床。
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一、基本概念
矿床充水：自然状态下矿床和围岩中赋存的水； 矿坑涌水：采矿时流人井巷的水； 矿井突水：超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。 充水强度、涌水强度和突水强度：充水、涌水和突水的 水量大小。 矿山井巷之所以有水涌入，是各种水源通过各种通道进入 井巷造成的，其涌入水量的大小主要受矿床赋存与开采的具体 条件控制。
因此，充水水源与通道是形成矿坑涌水的必备条件，加 上影响涌水强度诸因素，三者综合作用称矿床充水条件。
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矿床充水分析示意图
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二、充水水源
（一）、大气降水为主要充水水源的矿床
其充(涌)水特征与降水、地形、岩性和构造密切相关。 １、矿井涌水动态与当地降水动态相一致，具明显的 季节性和多年周期性的变化规律。
第十章矿床水文地质学讲义(充水条件)[详细]
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2020/9/29
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单个矿井的突水（涌水），多系以某一种 水源为主，多种水源综合补给而成。实际工 作中，不仅要找出主要水源，还要分析
采前（天然）水源和采后（人工）水源，
以便于提出准确的防治水措施。
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一般情况下，其间距愈小，则涌水强度放大。其间岩层的渗透性愈 强，涌水强度愈大。当其间分布有厚度大而完整的隔水层时，则涌水极 微或无影响。其间地层受构造破坏愈严重，并巷涌水强度亦愈大。
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排水坑道与河流距离示意图 1-含水层；2-隔水层；3-矿层；4-排水坑道；5-排水水位线。
（5）沉积矿床：系由地表沉积作用形成的矿床。以其中 富集有用物质而与一般岩相相区别。
沉积矿床所产矿种大多产量丰富，尤其是生物化学和胶 体化学沉积矿床，多与碳酸盐岩共生，多具有利蓄水的构造， 受岩溶水的威胁．致使矿床水文地质条件极为复杂．国内、 外大型矿床多属此类。
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（6）变质矿床：系伴随岩石变质过程，由有用元素富集而 成的矿床，除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外，还产滑石、 石墨、石棉等非金属矿产，多数为水文地质条件简单的裂隙充 水矿床。
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3、开采矿床的步骤
(1)开拓。是采矿的第一步， 据设计从地面到矿体开掘一系列 的开拓巷道，建立运输、通风、 排水和供水等工程系统。
(2)采准。就是在已开拓的阶 段或盘区中，进一步切割成采区 或矿壁，为回采作准备工作；同 时，作为行人、运输和通风之用。
２、是地表水微弱补给者：矿体顶部有弱隔水层，少量地 表水可通过它补给井巷；
３、是地表水渗入或补给者：疏干漏斗以地表水为界，地 表水通过渗透通道，能较多地进入井下；
矿床水文地质
二、达尔西定律—层流运动定律 达尔西定律—
法国水力工程师 亨利·达西 达西(Henry 亨利 达西 Darcy)在装有均质砂 在装有均质砂 土滤料的圆柱形筒中 做了大量的渗流实验， 做了大量的渗流实验， 年发现： 于l856年发现： 年发现 渗透流速与水力 坡度成正比， 坡度成正比，即线性 渗流定律， 渗流定律，这是渗流 基本定律， 基本定律，后人称之 为达西定律。 为达西定律
完整井
非完整井
水位降深： (6)水位降深：初始水头减去抽水 时间后的水头， t 时间后的水头 ， 也简称降 表示。 深。用S表示。 降落漏斗：抽水时， (7)降落漏斗：抽水时，水位降深 S在不同的位置上是不同的 在不同的位置上是不同的 井中心降深最大， ， 井中心降深最大 ， 离井 越远， 降深越小， 越远 ， 降深越小 ， 抽水井 周围总体上形成的漏斗状 水头下降区； 水头下降区 ； 亦即由抽水 排水） （ 排水 ） 而形成的漏斗状 的水头（水位）下降区。 的水头（水位）下降区。
s
H
z
H h
r
(8)影响半径：是从抽水井到实际观测不到水位降深处的径向 影响半径： 影响半径 距离。 距离。
2. 稳定流假设
(1) 含水层均质、各向同性，产状水平，厚度不变，分布面积很大，可 含水层均质、各向同性，产状水平，厚度不变，分布面积很大， 视为无限延伸； 视为无限延伸； (2) 抽水前的地下水面是水平的，并视为稳定的； 抽水前的地下水面是水平的，并视为稳定的； (3) 含水层中的水流服从Darcy定律，并在水头下降的瞬间水就释放出 含水层中的水流服从Darcy定律 定律， 如有弱透水层，则忽略其弹性释水量。 来。如有弱透水层，则忽略其弹性释水量。 (4) 在有侧向补给的有限含水层中，当降落漏斗扩展到补给边界后，侧 在有侧向补给的有限含水层中，当降落漏斗扩展到补给边界后， 向补给量和抽水量平衡时，地下水向井运动便可达到稳定状态。 向补给量和抽水量平衡时，地下水向井运动便可达到稳定状态。 (5) 在有垂向补给的无限含水层中，随着降落漏斗的扩大，垂向补给量 在有垂向补给的无限含水层中，随着降落漏斗的扩大， 不断增大。当它增大到与抽水量相等时， 不断增大。当它增大到与抽水量相等时，将形成稳定的降落漏斗 地下水向井的运动也进入稳定状态。 ，地下水向井的运动也进入稳定状态。 在没有补给的无限含水层中，随着抽水时间的延长， (6) 在没有补给的无限含水层中，随着抽水时间的延长，水位降深的 速率会越来越小，降落漏斗的扩展越来越慢， 速率会越来越小，降落漏斗的扩展越来越慢，在短时间内观测不 到明显的水位下降，这种情况称为似稳定状态，也称似稳定。 到明显的水位下降，这种情况称为似稳定状态，也称似稳定。
煤矿地质学——矿井水文地质及防治水
煤矿地质学——矿井水文地质及防治水第七章矿井水文地质及防治水自然界中，水的存在形式有大气水、地表水和地下水。
存在于大气圈的水，称为大气水，143储存量约0.13×10m;分布于地表上的海、河湖、冰川中的水称为地表水，其中海洋中水143143143量为13700×10m，河流中为0.0125×10m，淡水湖水量约1.25×10m，冰雪、冰川水量143143约292×10m;埋藏于岩石空隙中的水称为地下水，赋存水量为83.5×10m。
煤层周围岩层(围岩)中蕴藏的地下水是复杂的自然系统，它的形成条件、赋存规律、物理性质、化学成分和水动力特征等，都与含水介质(岩石)和环境介质(大气系统、地表水系统和人类工程系统)既统一又互相制约。
第一节地下水的基本知识一、地下水的来源各种起源的水，进入地壳岩石空隙中，并在其中储存、运动和变化，则形成地下水。
地下水是地球上水循环的重要组成部分。
(一)地球上的水循环自然界中的水(大气水、地表水和地下水)在太阳辐射与地心引力的作用下，不断地运动循环，往复交替着。
海洋是地球上水分的主要源地，在自然条件下，地球上水的循环是从海洋蒸发开始，蒸发的水汽进入大气圈，并被气流输送至各地，一部分深入内陆，一部分留在海洋上空，在适当条件下，因凝结而形成降水。
落在陆地表面的降水，除固体水分布区以外，一部分沿地形坡度从高处向低处流动，汇入河流，称为地表径流;另一部分渗入地下变为地下水，在透水层中由水头高处向水头低处运动，称为地下径流。
地表径流和地下径流最后都汇入海洋。
这种从海洋出发最后又回到海洋，周而复始的水分运动称为水分循环(图7-1)。
图7—1 地球上的水分循环示意图实际上由于各种因素的影响，大部分水分从海洋蒸发、冷凝变成降水再回落到海洋，或者是从陆地地表水体、土壤、植被蒸发进入大气，然后再变成降水落到陆地。
这种从海洋?大气?陆地?海洋的循环称为大循环;从海洋?大气?海洋或者从陆地?大气?陆地的循环称为小循环。
矿井水文地质PPT课件
水通过水圈、大气圈、岩石圈和生物圈处于连续不断地循环运动的过 程，称为水循环。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
➢ 水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着
能量交换和物质迁移。
b.使大气 降水、地表水、 地下水、土壤 水之间相互转 化，使水资源 形成不断更新 的统一系统。
➢ 老窑积水与其它水源无联系时，短期突出易于疏干；老窑一 般位于浅部，若与地表水有水力联系，则造成稳定的充水水源 危害较大；
➢ 老窑一般深度部大，但查清位置较困难，准确位置无法查清， 又无人敢下去查；
➢ 老窑积水长期处于停滞，一般酸性大，腐蚀性强，别是高速 运转中的水泵叶轮，由于水的冲击和摩擦，腐蚀损坏得更快。
除此而外，还有其它人为因素的导水通道； 如：未封好的钻孔
二、地下水的动态观测
地下水埋藏在地下，始终处于运动和变化之中，这种运动和变化主要表现在 水位、水量、水温、水质等方面。
从事矿井水文地质工作的人员，要经常的、全面的对矿区各水文地质观测点 进行观测，掌握地下水运动规律和分析矿井水的变化，观察内容包括：水位观测， 水量观测，水温和水质观测。
❖ 断层水：断层破碎带，常是地下水良好聚集场所和通道
➢ 断层水对矿井的影响，主要是由于巷道揭露或由采掘活动破坏了围岩 的隔水性能造成断层带的水涌入井下； ➢ 断层水主要特点：其静储量不大，但往往与地表水、高压强含水层沟 通，对矿井生产造成巨大威胁； ➢ 断层有时使煤层与富水性很强的岩溶水对口相接；或者由于间层的存 在碰坏了岩层的完整性，因而降低了岩层的强度，这些常是矿井水文地质 条件复杂化； ➢ 也有的断层破碎带内充填了许多破碎的柔性岩石（如粘土岩）、煤粉、 断层泥等，也可能起隔水作用。因此对断层的透水性质应作具体分析。如 果在矿井中有许多条断层，断层的交叉处是最容易发生透水事故的位置， 应特别注意。
水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
水的循环示意图
➢ 水循环意义 a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着
能量交换和物质迁移。
b.使大气 降水、地表水、 地下水、土壤 水之间相互转 化，使水资源 形成不断更新 的统一系统。
➢ 老窑积水与其它水源无联系时，短期突出易于疏干；老窑一 般位于浅部，若与地表水有水力联系，则造成稳定的充水水源 危害较大；
➢ 老窑一般深度部大，但查清位置较困难，准确位置无法查清， 又无人敢下去查；
➢ 老窑积水长期处于停滞，一般酸性大，腐蚀性强，别是高速 运转中的水泵叶轮，由于水的冲击和摩擦，腐蚀损坏得更快。
除此而外，还有其它人为因素的导水通道； 如：未封好的钻孔
二、地下水的动态观测
地下水埋藏在地下，始终处于运动和变化之中，这种运动和变化主要表现在 水位、水量、水温、水质等方面。
从事矿井水文地质工作的人员，要经常的、全面的对矿区各水文地质观测点 进行观测，掌握地下水运动规律和分析矿井水的变化，观察内容包括：水位观测， 水量观测，水温和水质观测。
❖ 断层水：断层破碎带，常是地下水良好聚集场所和通道
➢ 断层水对矿井的影响，主要是由于巷道揭露或由采掘活动破坏了围岩 的隔水性能造成断层带的水涌入井下； ➢ 断层水主要特点：其静储量不大，但往往与地表水、高压强含水层沟 通，对矿井生产造成巨大威胁； ➢ 断层有时使煤层与富水性很强的岩溶水对口相接；或者由于间层的存 在碰坏了岩层的完整性，因而降低了岩层的强度，这些常是矿井水文地质 条件复杂化； ➢ 也有的断层破碎带内充填了许多破碎的柔性岩石（如粘土岩）、煤粉、 断层泥等，也可能起隔水作用。因此对断层的透水性质应作具体分析。如 果在矿井中有许多条断层，断层的交叉处是最容易发生透水事故的位置， 应特别注意。
煤矿设计资料矿井水文地质PPT学习教案
③ 承压水是矿井充水重要来源之一，需高度重视 。
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（二）按含水层空隙性质分类 可分成三类： 1、孔隙水: 储存于疏松岩层孔隙中的水称为孔隙水。 特点：岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、 水量大； 岩石颗粒细小而不均匀，则孔隙小，透性性 差，水量小。
第27页/共55页
②1毫克当量每升（meq/L）：1 meq/L等于 20.4 mg/L的Ca2+或12.6mg/L的Mg2+ 。
换算：1meq/L=2.8 H °
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（3）硬度分类：根据水的总硬度将地下水分为五类。
类型
极软水 软水 微软水 硬水 极硬水
地下水硬度分类
硬度
每升毫克 当量（ 1meq/L)
第19页/共55页
五、含水层与隔水层
地下水能穿过岩石内部连通的孔裂隙而运动。 透水层：能被水透过的岩层叫透水层。 含水层：透水性能好且含有地下水的岩层都是含水层。 隔水层：透水性能差的岩层叫隔水层或叫不透水层。
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六、地下水的分类
（一）按埋藏条件分类
可分成三类：
1、上层滞水：
埋藏在离地表不深的包气带中潜水位之上的季 节性水。分布局限，水量少，性明显，对煤矿生产无 影响。
时硬度和永久硬度。 ②暂时硬度：水沸腾后，由HCO3- 与Ca2+、Mg2+
结合生成碳盐沉淀出来 的Ca2+、Mg2+的含量。 ③ 永 久 硬 度 ： 水 沸 腾 后 ， 残 留 于 水 中 的 Ca2+ 、
mg2+的含量
第15页/共55页
（2）硬度表示法有二种：
①德国度（H °）：1H°相当于1升水中含有 10mg的CaO或7.2mg的 MgO，即1升水中含有7.2mg Ca2+ 或4.3mg的Mg2+ 。
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（二）按含水层空隙性质分类 可分成三类： 1、孔隙水: 储存于疏松岩层孔隙中的水称为孔隙水。 特点：岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、 水量大； 岩石颗粒细小而不均匀，则孔隙小，透性性 差，水量小。
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②1毫克当量每升（meq/L）：1 meq/L等于 20.4 mg/L的Ca2+或12.6mg/L的Mg2+ 。
换算：1meq/L=2.8 H °
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（3）硬度分类：根据水的总硬度将地下水分为五类。
类型
极软水 软水 微软水 硬水 极硬水
地下水硬度分类
硬度
每升毫克 当量（ 1meq/L)
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五、含水层与隔水层
地下水能穿过岩石内部连通的孔裂隙而运动。 透水层：能被水透过的岩层叫透水层。 含水层：透水性能好且含有地下水的岩层都是含水层。 隔水层：透水性能差的岩层叫隔水层或叫不透水层。
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六、地下水的分类
（一）按埋藏条件分类
可分成三类：
1、上层滞水：
埋藏在离地表不深的包气带中潜水位之上的季 节性水。分布局限，水量少，性明显，对煤矿生产无 影响。
时硬度和永久硬度。 ②暂时硬度：水沸腾后，由HCO3- 与Ca2+、Mg2+
结合生成碳盐沉淀出来 的Ca2+、Mg2+的含量。 ③ 永 久 硬 度 ： 水 沸 腾 后 ， 残 留 于 水 中 的 Ca2+ 、
mg2+的含量
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（2）硬度表示法有二种：
①德国度（H °）：1H°相当于1升水中含有 10mg的CaO或7.2mg的 MgO，即1升水中含有7.2mg Ca2+ 或4.3mg的Mg2+ 。
第三节煤矿水文地质学—基本理论
1955年普罗霍洛夫又提出新的分类：首先按矿床水文地 质及工程地质条件复杂的程度，分为简单的、复杂的和极复 杂的三种；其次按开采方式分为地下方式和露天方式开采的 矿床；再次分为永冻带以外和以内两类矿床；最后分为三个 型，非胶结、坚硬半坚硬和喀斯特型矿床。
1957年，普罗特尼科夫主要依据金属矿床分布区地下水 的形战条件，按五种因素把金属矿床作了五个层次的划分。
（2）顶、底部边界：矿床及其顶、底部的隔、透水条件， 对矿井涌水强度亦起控制作用。如能保持它们的隔水性能或减 弱其渗透强度，即可达到保持或减弱矿井涌水量的目的。
顶底板边界有四种情况： （1）直接顶底板均是可靠隔水层，基本无外部水补给； （2）底板隔水，矿体与直接充水层只能获得较强或弱的大气 降水或地表水补给； （3）顶板隔水，仅通过弱透水底板产生越流或直接获得强补 给； （4）顶板及底板皆由强或弱透水层构成。如隔水层的岩性致 密，则隔水能力强，如其厚度大而稳定且完整性好，矿井的涌 水量及其变幅皆较小；在其变薄、缺失或破碎等抗张强度降低 的地段上，涌水量则会增加。
（二）人为涌水通道
（1）顶板冒落裂隙通道
采用崩落法采矿造成的透水裂隙，如抵达上覆水源 时．则可导致该水源涌入井巷，造成突水。如接近矿床顶板 含水，则要进行顶板管理，不允许崩落后裂隙抵达强含水层， 且应先开采弱含水地段；间接顶板含水的矿床，应充分利用 隔水顶板的抗水性能，减少可井涌水量。上覆地表水或老空 水和接受降水补给的矿床，要控制其裂隙不抵达地表水或老 空水和风化带。
煤矿水文地质学 基本理论
2012年3月
第一章 矿床充水条件与矿床 水文地质类型
第一节 矿床充水条件分析
一、矿床充水条件的含义
矿床充水、充水强度：自然状态下矿床和围岩中赋存 的水称为矿床充水，其水量水量大小称充水强度。
1957年，普罗特尼科夫主要依据金属矿床分布区地下水 的形战条件，按五种因素把金属矿床作了五个层次的划分。
（2）顶、底部边界：矿床及其顶、底部的隔、透水条件， 对矿井涌水强度亦起控制作用。如能保持它们的隔水性能或减 弱其渗透强度，即可达到保持或减弱矿井涌水量的目的。
顶底板边界有四种情况： （1）直接顶底板均是可靠隔水层，基本无外部水补给； （2）底板隔水，矿体与直接充水层只能获得较强或弱的大气 降水或地表水补给； （3）顶板隔水，仅通过弱透水底板产生越流或直接获得强补 给； （4）顶板及底板皆由强或弱透水层构成。如隔水层的岩性致 密，则隔水能力强，如其厚度大而稳定且完整性好，矿井的涌 水量及其变幅皆较小；在其变薄、缺失或破碎等抗张强度降低 的地段上，涌水量则会增加。
（二）人为涌水通道
（1）顶板冒落裂隙通道
采用崩落法采矿造成的透水裂隙，如抵达上覆水源 时．则可导致该水源涌入井巷，造成突水。如接近矿床顶板 含水，则要进行顶板管理，不允许崩落后裂隙抵达强含水层， 且应先开采弱含水地段；间接顶板含水的矿床，应充分利用 隔水顶板的抗水性能，减少可井涌水量。上覆地表水或老空 水和接受降水补给的矿床，要控制其裂隙不抵达地表水或老 空水和风化带。
煤矿水文地质学 基本理论
2012年3月
第一章 矿床充水条件与矿床 水文地质类型
第一节 矿床充水条件分析
一、矿床充水条件的含义
矿床充水、充水强度：自然状态下矿床和围岩中赋存 的水称为矿床充水，其水量水量大小称充水强度。
矿床水文地质学
一、名词解释(5*6’)矿床水文地质学：水文地质学科一个独立分支，专门研究矿床水文地质条件及其与矿床开采的关系，即研究矿床开采所引起的与地下水有关的一系列问题以及调查、预测、解决这些问题的方法矿床：在地壳中由地质作用形成的具有开采利用价值的地质体，是矿体自然分布和排列的总和矿床水文地质条件：矿床所处地段地下水的分布、埋藏、补给、径流和排泄，水质和水量及其动态等方面的特征，以及决定这些特征的自然与人为的环境涌水：矿坑、矿体、围岩或顶底板含水层揭露一些地下导水通道，从而使地下水及与之联系的其他补给水源流入井巷突水：井巷顶底板或侧帮及回采工作面的局部、迅速形成的集中涌水充水：矿坑涌水现象及其过程充水强度：涌水强度突水强度：充水、涌水和突水的水量大小矿床充水层：能造成井巷涌水的含水层疏干流量：在规定时间内将地下水位降低到某一规定深度所需的恒定排水强度矿坑涌水量：单位时间内流入矿坑的水量正常涌水量：平水期保持相对稳定的总涌水量最大涌水量：雨季时的洪峰涌水量大气降水矿床：直接受大气降水渗入补给的矿床，多为包气带中埋藏较浅、充水层裸露、位于分水岭的矿床或露天矿床地表水矿床：赋存于山区河谷和平原河流、湖泊、海洋等地表水附近或其下面的矿床隔水断裂带：自然状态下断裂本身不含水，又隔断了断层两侧含水层之间的水平水力联系的断层岩溶通道：可彼此连通或沟通各种水源的通道，也可形成孤立的充水管道，需确切掌握矿区岩溶发育规律岩溶陷落柱：下伏碳酸盐岩发育有大型岩溶洞穴，导致上覆非可溶性岩层不稳定，不断向下垮落形成的柱状体，是碳酸盐岩融化所引起的继生地质现象二、填空(10’)矿床水文地质三大类矿床：孔隙充水矿床、裂隙充水矿床、岩溶充水矿床研究对象：非易溶固体矿床分布地段的地下水及周围环境与条件活动之间相互关系开采步骤：开拓、采准、回采开采方式：露天、地下开采方法：1.空场法2.崩落法3.留矿柱法4.充填法充水水源：1.地下水2.大气降水3.地表水 4.老窑及废弃井巷的积水充水岩层接受补给的条件：充水层及矿体出露程度越高，盖层透水性越强，与补给水体接触面积越多，涌水量越大矿坑充水条件：充水水源、充水途径、充水强度矿井涌水强度与充水层厚度和分布面积有关矿井涌水强度及其变化与含水层水量组成有关地表水分四类：地表水不补给者、微弱补给者、补给者、灌入式补给者顶板破坏分带：冒落带、导水裂隙带、整体移动带常用预测方法：水均衡法、解析法、水文地质类比法、Q-S曲线法三、简答(40’)矿床开采方式与方法方式1.露天开采（矿体埋藏较浅且厚度大时）：施工简便，采掘能力大，效率高，成本低2.地下开采（矿体埋深较深时）：包括直立巷道、水平巷道、倾斜巷道方法1.空场法：采空区不需人为处理，又称自然支撑法，适用于围岩稳定的薄矿层2.崩落法：让采空区顶板自然崩落，故对围岩破坏较严重，适用于围岩较稳定的矿床3.留矿柱法：采空区之间保留适当矿柱以支护顶板，故丢矿较多，适用于围岩不稳定矿床4.充填法：采空区用碎石、泥沙或水泥等进人为充填，故对围岩破坏小，但成本高，适用于条件复杂而价值高的矿床矿坑充水水源类型及特点1.地下水：a.不同类型地下水是控制矿坑充水条件的内在因素，决定矿床水文地质类型b.地下水源的性质与水量大小决定矿坑涌水量大小和充水岩层疏干的难易程度2.大气降水：a.矿坑用水量的动态曲线往往与当地大气降水过程图具有相似性，常表现出明显的季节变化和多年周期变化b.多数矿床随采深增加涌水量减少，涌水峰值出现滞后的时间加长c.涌水量与降水性质、强度、连续时间及入渗条件有密切关系3.地表水：a.能否成为矿坑充水水源关键在于是否存在充水途径b.矿坑涌水量大小往往与地表水体性质、规模、与矿坑的相对位置、矿坑岩石透水性密切相关c.涌水动态随地表水枯丰做季节性变化，且涌水强度与地表水类型、性质和规模有关4.老窑及废弃井巷的积水：a.来势猛，时间短，破坏性大b.酸性大，含有害气体并携带石块，破坏性大c.涌水还可成为其他水源涌入矿坑的通道d.老窑水因年代久远，分布范围不清，调查困难矿坑充水通道类型及特点天然通道1.断裂构造：能否成为充水途径关键在于它的透水性，断裂带的透水性主要取决于两盘的岩性，且往往与两盘岩石的透水性一致。
矿床水文地质
为了在生产实践中合理地利用地下水， 有效地防治地下水，在对地下水各方面特征 进行综合分析的基础上，对其进行科学合理 的分类是非常必要的。
1. 概述
地下水受诸多因素的影响，各种因素的组合错综复 杂，因此，出于不同的目的或角度，人们提出了各种各 样的地下水分类。
概括起来主要有两种： 单一因素分类：如按硬度、起源分类等； 综合特征分类：如根据地下水的埋藏条件则可分为
≤ 0.1
≤ 1.0
≤ 450 ≤ 1000 ≤ 250 ≤ 250
≤ 0.3 ≤ 0.1 ≤ 1.0 ≤ 1.0 ≤ 0.1 ≤ 0.05
0.002 ≤ 0.3 ≤ 3.0 ≤ 20 ≤ 0.02 ≤ 0.2 ≤ 1.0 ≤ 0.2 ≤ 0.05 ≤ 0.001 ≤ 0.05 ≤ 0.01 ≤ 0.01 ≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.0002 ≤ 1.0 ≤ 0.05 ≤ 1.0 ≤ 5.0 ≤ 3.0 ≤ 100 ≤ 0.1 ≤ 1.0
>0.1
>1.0
V类 >25 有 >10 有 〈 5.5或 >9
>550 >2000 >350 >350
>1.5 >1.0 >1.5 >5.0 >0.5 >1.0
0.01 >0.3 >10 >30 0.1 >0.5 >2.0 >1.0 >0.1 >0.001 >0.05 >0.1 >0.01 >0.1 >0.1 >0.001 >4.0 >0.1 >1.0 >5.0 >100 >1000 >0.1 >1.0
地 下 水 质 量 分 类 指 标
1. 概述
地下水受诸多因素的影响，各种因素的组合错综复 杂，因此，出于不同的目的或角度，人们提出了各种各 样的地下水分类。
概括起来主要有两种： 单一因素分类：如按硬度、起源分类等； 综合特征分类：如根据地下水的埋藏条件则可分为
≤ 0.1
≤ 1.0
≤ 450 ≤ 1000 ≤ 250 ≤ 250
≤ 0.3 ≤ 0.1 ≤ 1.0 ≤ 1.0 ≤ 0.1 ≤ 0.05
0.002 ≤ 0.3 ≤ 3.0 ≤ 20 ≤ 0.02 ≤ 0.2 ≤ 1.0 ≤ 0.2 ≤ 0.05 ≤ 0.001 ≤ 0.05 ≤ 0.01 ≤ 0.01 ≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.0002 ≤ 1.0 ≤ 0.05 ≤ 1.0 ≤ 5.0 ≤ 3.0 ≤ 100 ≤ 0.1 ≤ 1.0
>0.1
>1.0
V类 >25 有 >10 有 〈 5.5或 >9
>550 >2000 >350 >350
>1.5 >1.0 >1.5 >5.0 >0.5 >1.0
0.01 >0.3 >10 >30 0.1 >0.5 >2.0 >1.0 >0.1 >0.001 >0.05 >0.1 >0.01 >0.1 >0.1 >0.001 >4.0 >0.1 >1.0 >5.0 >100 >1000 >0.1 >1.0
地 下 水 质 量 分 类 指 标
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60年代～文革后
60年代，总结经验、自力更生，解决广东凡口铅锌矿、 吉林舒兰煤矿等水文地质条件复杂的岩溶充水矿区的突水 问题。 10年浩劫，矿区水文地质工程地质工作造成巨大损失。 75年，地质部 “矿坑涌水量预测方法培训班”普及推广了 地下水稳定流理论、解析法和电子计算机在矿坑涌水量计 算中的应用。 77－78年，由22个省、自治区地质局、30个勘探队、6 个地质院校及水文地质工程地质研究所等单位，开展了全 国55个重点岩溶充水矿山水文地质工程地质回访调查工作。
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改革开放以来
十一届三中全会及改革开放以后，我国矿床水文地质工 作突飞猛进，进行了大型重点矿区的专门水文地质工程地质 勘探和非稳定流抽水试验。 系统总结建国以来矿区水文地质工程地质经验的基础上， 1982年地质矿产部颁发《矿区水文地质工程地质普查勘探规 范》。 目前，矿坑涌水量预测在采用数值模拟和物理模拟的方 法上有所提高，随即模型、系统理论、信息论等已应用于建 立数学模型，计算机得到广泛应用。
距今3100多年西周 至东汉时期的铜绿山古 铜矿冶遗址（湖北大 冶），是连续采掘13个 世纪的重要古矿冶遗址。
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我国古代劳动人民 创造了各种提水和排水 方法，如孔明车、木制 绞车、辘轳带动提升水 桶和排水车，以及利用 水槽将矿坑水排出地表， 是我们祖先的伟大贡献。
提升水桶用的辘轳复原模型
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矿床水文地质工作发展：
1、研究范围的扩大。单矿井、单水平矿坑涌水量预 测到矿区水资源评价与预测以及到区域水资源的评价与预 测。含水层—地下水系统---流域---社会与自然。勘探— 开采—闭坑—恢复。 2、研究目的的变化。从以安全生产—安全环境--可 持续发展（和谐社会）。 3、研究内容的拓宽。涌水量—岩体稳定—区域水资 源—环境与生态。 4、观念的改变.。保矿—供排结合—生活环境优先
矿业是人类从事生产劳动最古老的领 域之一. 矿产资源的开发利用、矿业的发展 与扩大，对人类社会文明的发展与进步 产生了巨大的促进作用。
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旧石器时代
新石器时代
人类历史时代的划分，都是以当 时人们开发利用的主要矿产种类 为特征。
青铜器时代
铁器时代
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新中国成立50年来，开展了大规模矿产地 质勘察工作，取得了巨大成就，现已发现的矿 产有168种，探明有一定数量的矿产有153种， 其中能源矿产8种，金属矿产54种，非金属矿 产88种。 探明矿产储量潜在价值仅次于美国和原苏 联，居世界第三位，是世界上矿产资源最丰富、 矿种齐全配套的少数几个国家之一-木撮瓢
我国近代“矿床水文地质事业”
解放前，我国尚未建立矿区水文地质工程地质这 门科学，更没有专门从事矿区水文地质工程地质的技 术人员。 在矿产普查勘探和矿山开发过程中，几乎不进行 矿区水文地质工程地质条件的研究，因而矿井突水淹 井事故和矿山工程地质事故常有发生。
吉
林
大
学
专门水文地质学
第十一章 矿床水文地质
主讲教师：苏小四
2019/1/13
引言
矿床水文地质研究意义
与主要研究内容
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主要内容
矿业发展与水文地质工作
我国矿床水文地质工作概述
矿床水文地质的研究内容
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第3页
一、矿业发展与水文地质工作
2019/1/13
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2019/1/13 第7页
主要能源矿产中，煤炭资源相当丰富，地壳表层以 下2000米范围内，预测煤炭资源远景总量达5万亿吨； 1996年底，探明储量的5345处矿区保有储量总量1万亿吨， 距世界第3位。 2005年国土资源部数据显示：截至到2004年，我国 煤炭可开采储量3373.4亿吨。 据1997年国家公布数据：石油资源剩余探明可采储 量22.41亿吨，居世界第11位。
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二、我国矿床水文地质工作概述
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我国是世界上矿产资源最为丰富的国家，多种矿 产资源储量均为世界首位。同时，我国矿产开发史也 最为悠久，在处理矿井地下水的经验中，我国也是起 步较早的国家之一。
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我国古代“矿床水文地质事业”
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经国家统计局修正，2004年我国GDP为16万亿元， 其中第二产业（主要包括采矿业、工业和建筑业等） 占我国国民生产总值52.9％，作为第二产业重要组 成部分的采矿业占国民生产总值的很大比例。
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我国煤炭规划区划分：
中部煤炭供给区带
东部煤炭调入区带
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2019/1/13
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矿业的发展给矿床水文地质事业带来了空前 的机遇与挑战
1、矿产的短缺，决定了矿业高速发展，促进矿床水文地质 的发展。
2、矿产的开发向地壳深度、地表广度等扩展对矿床水文地 质提出了更高的要求。
3、采矿安全、水资源紧张、环境问题使矿床水文地质研究 越来越趋近综合性。 4、经济的发展、技术的进步矿区与矿业的生产、生活条 件得到了极大的改善，为矿床水文地质工作提供了有力的支持 和保障。
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建国以来我国矿床水文地质事业
建国初期
60年代～文革后
改革开放以来
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建国初期
主要学习苏联经验，进行全国范围的矿区水文地质工程 地质勘探工作。 内蒙古白云鄂博铁矿进行矿区水文地质勘探，1958年提 交《内蒙古白云鄂博铁矿勘探报告》，是全国矿产储备委员 会审批的第一个矿产勘探报告。 1959年，地质部“水文地质工程地质局”和“水文地质 工程地质研究所”出版《中国固体矿床水文地质分类》，煤 炭部编制出版1：1200万《全国煤田水文地质类型图》。
东北规划区 含辽宁、吉林、黑龙 江3省及内蒙古自治 区的东部
新甘宁青规划区 含新疆、甘肃、宁 夏、青海4省区
晋陕蒙规划区 包括山西、陕西及 内蒙古自治区的西 部
京津冀规划区 含北京、天津、河北3 省市
西 部 煤 炭 后 备 区 带
华东规划区 含上海、江苏、浙江、安徽、 山东、福建、江西7省 西南规划区 含四川、贵州、云南 和西藏自治区 中南规划区 含河南、湖北、湖南、 广西、广东、海南6省
60年代～文革后
60年代，总结经验、自力更生，解决广东凡口铅锌矿、 吉林舒兰煤矿等水文地质条件复杂的岩溶充水矿区的突水 问题。 10年浩劫，矿区水文地质工程地质工作造成巨大损失。 75年，地质部 “矿坑涌水量预测方法培训班”普及推广了 地下水稳定流理论、解析法和电子计算机在矿坑涌水量计 算中的应用。 77－78年，由22个省、自治区地质局、30个勘探队、6 个地质院校及水文地质工程地质研究所等单位，开展了全 国55个重点岩溶充水矿山水文地质工程地质回访调查工作。
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改革开放以来
十一届三中全会及改革开放以后，我国矿床水文地质工 作突飞猛进，进行了大型重点矿区的专门水文地质工程地质 勘探和非稳定流抽水试验。 系统总结建国以来矿区水文地质工程地质经验的基础上， 1982年地质矿产部颁发《矿区水文地质工程地质普查勘探规 范》。 目前，矿坑涌水量预测在采用数值模拟和物理模拟的方 法上有所提高，随即模型、系统理论、信息论等已应用于建 立数学模型，计算机得到广泛应用。
距今3100多年西周 至东汉时期的铜绿山古 铜矿冶遗址（湖北大 冶），是连续采掘13个 世纪的重要古矿冶遗址。
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我国古代劳动人民 创造了各种提水和排水 方法，如孔明车、木制 绞车、辘轳带动提升水 桶和排水车，以及利用 水槽将矿坑水排出地表， 是我们祖先的伟大贡献。
提升水桶用的辘轳复原模型
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矿床水文地质工作发展：
1、研究范围的扩大。单矿井、单水平矿坑涌水量预 测到矿区水资源评价与预测以及到区域水资源的评价与预 测。含水层—地下水系统---流域---社会与自然。勘探— 开采—闭坑—恢复。 2、研究目的的变化。从以安全生产—安全环境--可 持续发展（和谐社会）。 3、研究内容的拓宽。涌水量—岩体稳定—区域水资 源—环境与生态。 4、观念的改变.。保矿—供排结合—生活环境优先
矿业是人类从事生产劳动最古老的领 域之一. 矿产资源的开发利用、矿业的发展 与扩大，对人类社会文明的发展与进步 产生了巨大的促进作用。
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旧石器时代
新石器时代
人类历史时代的划分，都是以当 时人们开发利用的主要矿产种类 为特征。
青铜器时代
铁器时代
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新中国成立50年来，开展了大规模矿产地 质勘察工作，取得了巨大成就，现已发现的矿 产有168种，探明有一定数量的矿产有153种， 其中能源矿产8种，金属矿产54种，非金属矿 产88种。 探明矿产储量潜在价值仅次于美国和原苏 联，居世界第三位，是世界上矿产资源最丰富、 矿种齐全配套的少数几个国家之一-木撮瓢
我国近代“矿床水文地质事业”
解放前，我国尚未建立矿区水文地质工程地质这 门科学，更没有专门从事矿区水文地质工程地质的技 术人员。 在矿产普查勘探和矿山开发过程中，几乎不进行 矿区水文地质工程地质条件的研究，因而矿井突水淹 井事故和矿山工程地质事故常有发生。
吉
林
大
学
专门水文地质学
第十一章 矿床水文地质
主讲教师：苏小四
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引言
矿床水文地质研究意义
与主要研究内容
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主要内容
矿业发展与水文地质工作
我国矿床水文地质工作概述
矿床水文地质的研究内容
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一、矿业发展与水文地质工作
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主要能源矿产中，煤炭资源相当丰富，地壳表层以 下2000米范围内，预测煤炭资源远景总量达5万亿吨； 1996年底，探明储量的5345处矿区保有储量总量1万亿吨， 距世界第3位。 2005年国土资源部数据显示：截至到2004年，我国 煤炭可开采储量3373.4亿吨。 据1997年国家公布数据：石油资源剩余探明可采储 量22.41亿吨，居世界第11位。
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二、我国矿床水文地质工作概述
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我国是世界上矿产资源最为丰富的国家，多种矿 产资源储量均为世界首位。同时，我国矿产开发史也 最为悠久，在处理矿井地下水的经验中，我国也是起 步较早的国家之一。
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我国古代“矿床水文地质事业”
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经国家统计局修正，2004年我国GDP为16万亿元， 其中第二产业（主要包括采矿业、工业和建筑业等） 占我国国民生产总值52.9％，作为第二产业重要组 成部分的采矿业占国民生产总值的很大比例。
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我国煤炭规划区划分：
中部煤炭供给区带
东部煤炭调入区带
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矿业的发展给矿床水文地质事业带来了空前 的机遇与挑战
1、矿产的短缺，决定了矿业高速发展，促进矿床水文地质 的发展。
2、矿产的开发向地壳深度、地表广度等扩展对矿床水文地 质提出了更高的要求。
3、采矿安全、水资源紧张、环境问题使矿床水文地质研究 越来越趋近综合性。 4、经济的发展、技术的进步矿区与矿业的生产、生活条 件得到了极大的改善，为矿床水文地质工作提供了有力的支持 和保障。
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建国以来我国矿床水文地质事业
建国初期
60年代～文革后
改革开放以来
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建国初期
主要学习苏联经验，进行全国范围的矿区水文地质工程 地质勘探工作。 内蒙古白云鄂博铁矿进行矿区水文地质勘探，1958年提 交《内蒙古白云鄂博铁矿勘探报告》，是全国矿产储备委员 会审批的第一个矿产勘探报告。 1959年，地质部“水文地质工程地质局”和“水文地质 工程地质研究所”出版《中国固体矿床水文地质分类》，煤 炭部编制出版1：1200万《全国煤田水文地质类型图》。
东北规划区 含辽宁、吉林、黑龙 江3省及内蒙古自治 区的东部
新甘宁青规划区 含新疆、甘肃、宁 夏、青海4省区
晋陕蒙规划区 包括山西、陕西及 内蒙古自治区的西 部
京津冀规划区 含北京、天津、河北3 省市
西 部 煤 炭 后 备 区 带
华东规划区 含上海、江苏、浙江、安徽、 山东、福建、江西7省 西南规划区 含四川、贵州、云南 和西藏自治区 中南规划区 含河南、湖北、湖南、 广西、广东、海南6省